Provas objetivas Princ. da Cienc. e Tec. dos Mat.

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8a Questão (Ref.: 201302089529)
	Pontos: 1,5  / 1,5
	Durante o ensaio de tração, o corpo passa pelo regime de deformação elástica e pelo regime de deformação plástica. Considerando a recuperação macroscópica do corpo de prova, conceitue o primeiro tipo de deformação.
		
	
Resposta: Deformação elástica caracteriza-se pelo tipo de deformação pelo qual a estrutura volta a sua forma original, como por exemplo as molas. Elas podem ser deformadas ("esticadas") e em seguida voltarão ao seu formato espiral original.
	
Gabarito:
Deformação elástica é aquela em que o corpo recupera suas dimensões originais após a retirada da carga.
	 4a Questão (Ref.: 201202283081)
	
	Defina ductilidade e diga qual a importância desse parâmetro para cálculos de engenharia.
		
	
Resposta: A ductilidade é uma característica que se refere ao alongamento, a elasticidade do material. Quanto maior a dureza, menor será a ductilidade. O seu estudo é importante para identificar o material certo, caso a especificação seja para material dúctil. Em casos de fraturas é importante esse conhecimento para a prevenção de acidentes, já que ocorre de forma mais lenta em materiais dúcteis. Este é apenas um exemplo para as várias utilidades que tem, mas resumidamente, é essencial conhecer as características de um material, só assim ele poderá ser bem aplicado.
	
Gabarito: Representa a medida da deformação total que um material pode suportar até sua ruptura. Em alguns casos, a deformação de um material pode funcionar como indicativo de uma falha iminente, dessa forma, é necessário utilizar materiais com essas características em detrimento a materiais sem ductilidade. Ou, de modo contrário, necessita-se de materiais que não experimente nenhuma deformação durante sua vida em serviço. Em ambos os casos é necessário conhecer essa propriedade dos materiais disponíveis para se fazer a seleção daquele que melhor se encaixe.
	 9a Questão (Ref.: 201202283032)
	Pontos: 0,0  / 1,5
	Para uma liga de cobre, a tensão de escoamento é de 550 MPa e o módulo de elasticidade é de 110 GPa. a) Qual a carga máxima que pode ser aplicada a um corpo de prova com uma área de seção reta de 10 x 45 mm sem que ocorra deformação plástica? b) Se o comprimento original do corpo de prova é de 250 mm, qual o comprimento máximo para o qual ele pode ser esticado sem que haja deformação plástica?
		
	
	
Gabarito: a) A tensão é definida como força/área aplicada. A tensão máxima aplicada sem que haja deformação plástica é um pouco menor que a tensão de escoamento. Portanto, utilizando a tensão de escoamento e a área do corpo se tem que a carga máxima a ser aplicada é um pouco menor que 67.500N. b) Sendo o módulo de elasticidade igual a tensão/deformação (obedece a lei de Hooke), e a deformação sendo igual a variação do comprimento/comprimento inicial, e utilizando a tensão de escoamento como a máxima possível, têm-se que a deformação máxima é um pouco menor que 251,25 mm. Ou seja, o corpo pode alongar 1,25 mm sem deformar.
	
4a Questão (Ref.: 201402599795) 
	Pontos: 1,5 / 1,5 
Tratamentos térmicos em ligas Fe-C vem sendo executados há centenas de anos por alguns grupos, o que representava domínio de uma tecnologia estratégica voltada para a guerra, determinando o vencedor em um campo de batalha. Considerando um resfriamento rápido de um aço, o que poderíamos esperar em relação a sua resistência mecânica e dureza superficial? 
Resposta: O aumento da resistência mecânica e da dureza superficial.
Gabarito: Pode-se esperar aumento da resistência mecânica e aumento da dureza superficial. 
	8a Questão (Ref.: 201402599779) 
	Pontos: 1,5 / 1,5 
Durante o ensaio de tração, o corpo passa pelo regime de deformação elástica e pelo regime de deformação plástica. Considerando a recuperação macroscópica do corpo de prova, conceitue o primeiro tipo de deformação. 
Resposta: A deformação elástica sofre influência da lei de Hoke e não é pernamente. 
Gabarito: Deformação elástica é aquela em que o corpo recupera suas dimensões originais após a retirada da carga.
1a Questão (Cód.: 160019) Pontos: 1,0 / 1,5
Tratamento térmico em aços é um conjunto de operações que consistem em aquecer o material e resfriá-lo em variadas taxa, de acordo com as características que se deseja conferir a peça. Identifique o tipo de tratamento que consiste no aquecimento da peça a altas temperaturas e rápido resfriamento e depois aquecimento brando, manutenção a uma determinada temperatura e resfriamento brando.
Gabarito: Têmpera seguida de revenido.
	 
10a Questão (Cód.: 160098)
	Pontos: 1,5  / 1,5
	Existem diversas possibilidades de ligas de cobre, entre as quais as denominadas ligas nobres, que são ligas de cobre com baixíssimos teores de outros elementos; não ultrapassando 2%. Neste tipo de liga, discorra sobre a atuação de elementos como o Cádmio e o Cromo nas propriedades físicas da liga.
		
	
Resposta: O cobre ligado desta forma pode ser usado na contrução mecânica, especificamente na fabricação de aletas de radiadores de automóveis e outros trocadores de calor.
	 9a Questão (Ref.: 201002285337)
	Pontos: 1,5  / 1,5
	Um material pode sofre fratura mesmo quando é submetido a esforços repetitivos abaixo do seu limite de resistência. Baseado na descrição anterior, descreva o tipo de fratura associada a este contexto e uma forma de minimizar a sua ocorrência.
		
	
Resposta: Fadiga, uma forma de minimizar é submeter o material a um tratamento térmico que aumente sua resistência mecânica.
	
Gabarito: A descrição corresponde a fratura por fadiga e sua frequência pode ser minimizada através de polimento superficial da peça.
 2a Questão (Ref.: 201202465027)
 Uma série de tratamentos térmicos podem ser realizados nos aços com o objetivo de se alterar suas propriedades mecânicas. Suponha que em determinado aço tenha se realizado o tratamento de têmpera seguido de de revenido. Quais as propriedades mecânicas que se espera para este aço tratado assim?
 Resposta: Que se torne um aço mais ductil e com uma resistência melhor, diminuindo a possibilidade de avarias em seu corpo.
 Gabarito: A realização dos tratamentos de têmpera e revenimento produz a microestrutura de martensita revenida, que proporciona a melhor combinação de resistência mecânica/dureza e tenacidade. 
	 5a Questão (Ref.: 201301962972)
	Pontos: 1,5  / 1,5
	Defina tenacidade e diga qual a importância desse parâmetro para cálculos de engenharia.
		
	
Resposta: A tenacidade mede a capacidade de um material absorver energia até a sua fratura, e a sua importância é que ela indica onde o material pode ser usado.
	
Gabarito: É a propriedade que mede a capacidade de um material absorver energia até sua fratura. É importante quando se deseja utilizar materiais que absorvam grande quantidade de energia antes de fraturar, dessa forma se fazendo uma seleção dos materiais mais apropriados.
	
	 10a Questão (Ref.: 201302062336)
	Pontos: 1,5  / 1,5
	Os diagramas de fase ou diagramas de equilíbrio indicam as fases que se encontram em equilíbrio em função da temperatura, pressão e composição da substância considerada.
Sabe-se que em países frios, existe a prática de se misturar salmoura a água para que a mistura gelo+sal se torne líquida a temperatura ambiente.
Considerando o diagrama a seguir, que mostra o sistema água + salmoura + gelo e que a temperatura ambiente é de -10oC, indique a quantidade de sal a ser jogada na rua para que não haja gelo
 
 
.
		
	
Resposta: De acordo com o gráfico, a quantidade de sal (NaCl) a ser jogada na rua, para que não haja gelo, é de 15%.
	
Gabarito:
Solução entre 15% e 25% de NaCl.
	 1a Questão
	 
	Qual a diferença entre tensão de escoamento e tensão limite de resistência a tração? Como esses dois parâmetros podem ser importantes durante a elaboração de projetosde engenharia 
	 
	 Gabarito: A tensão de escoamento é uma tensão limite que determina que tipo de deformação o material vá sofrer. Abaixo da tensão de escoamento, a deformação segue a lei de Hooke e não é permanente (elástica). Acima da tensão de escoamento, a deformação não segue a lei de Hooke e permanente (plástica). A tensão limite de resistência a tração é a máxima tensão a qual um corpo é capaz de sofrer antes da sua fratura. É importante determinar esses dois parâmetros nos materiais utilizados durante a elaboração dos projetos, visto que determinará qual a tensão máxima de utilização desses materiais sem que haja deformação permanente ou sem que haja fratura. 
	 
	5a Questão 
	 
	Tratamento térmico em aços é um conjunto de operações que consistem em aquecer o material e resfriá-lo. Identifique o tipo de tratamento que consiste no aquecimento da peça a altas temperaturas e rápido resfriamento. Qual o objetivo deste tratamento. 
	 
	Gabarito: Têmpera. Aumentar a dureza e a resistência mecânica do aço. 
	 
3a Questão 
Defina resiliência e diga qual a importância desse parâmetro para cálculos de engenharia.
Gabarito: É a propriedade que mede a capacidade de um material absorver energia antes de se deformar permanentemente, ou seja, até o seu limite de escoamento. É importante quando se deseja utilizar materiais que absorvam grande quantidade de energia, porém, não deformem permanentemente, como no caso das molas.
10a Questão
Uma barra de aço de 200 mm de comprimento e que possui uma seção reta quadrada de 30 mm
de aresta é puxada em tração com uma carga de 95.000 N e experimenta um alongamento de
0,15 mm. Admitindo que a deformação seja inteiramente elástica, calcule o módulo de elasticidade do aço.
Resposta: E=? F=95*10^3 N DL=0,15mm lo=200mm A=30mm*30mm=900mm^2 E=(F*lo)/(A*DL) E=
(95*10^3*200)/(900*0,15) E=(19*10^6)/135 E=140.740,7407 N/mm
Gabarito: C omo a deformação é inteiramente elástica utiliza-se a lei de Hooke para o cálculo. Portanto, o módulo de elasticidade é tensão/deformação. Determina-se a tensão (força/área) e a deformação (comprimento final - comprimento inicial / comprimento inicial) e com elas o módulo de elasticidade que é 140 Gpa
	 4a Questão (Ref.: 201302094953)
	12a sem.: Corrosão
	Pontos: 0,0  / 1,5 
	Um material pode sofre fratura mesmo quando é submetido a esforços repetitivos abaixo do seu limite de resistência. Baseado na descrição anterior, descreva o tipo de fratura associada a este contexto e uma forma de minimizar a sua ocorrência.
		
	
	Gabarito: 
A descrição corresponde a fratura por fadiga e sua frequência pode ser minimizada através de polimento superficial da peça. 
	 3a Questão (Ref.: 201301694545)
	Pontos: 0,0  / 1,5
	Abaixo é mostrado o diagrama de fases do Chumbo (Pb) com o Selênio (Sn). Com base no diagrama, responda as questões abaixo.
 
a)     Quais fases existem nas áreas I, II e III?
b)    Qual a solubilidade do Sn no Pb a 150 e 200 ºC?
c)     Qual a máxima solubilidade do Sn no Pb e em qual temperatura ela ocorre? E do Pb no Sn?
d)    Quais as fases existentes na temperatura de 210 ºC de uma solução contendo 700g de Sn e 1300g de Pb?
		
	
	Gabarito:
a)  I - fase alfa (sólido) e fase líquida
    II - 200 ºC e 10% de Pb e fase beta (sólido) e fase líquida
    III - fase alfa e fase beta (sólidos).
 
b) 150 ºC - aprox. 12% de Sn.
    200 ºC - aprox. 19% de Sn.
 
c) Sn no Pb - 19,2% de Sn a 183 ºC.
    Pb no Sn - 2,5% de Pb a 183 ºC.
 
d) Fase alfa (solução sólida de chumbo) e fase liquida.  
	 7a Questão (Ref.: 201301792395)
	Pontos: 1,5  / 1,5
	Um material cristalino possui diversas possibilidade de arranjo atômico, como o cúbico de corpo centrado e cúbico de face centrada. Baseado na geometria destes dois arranjos atômicos, determine o equivalente de número de átomos no interior de cada uma.
		
	
Resposta: Cúbico de corpo centrado (CCC)= 2 átomos e o cúbico de face centrada (CFC)= 4 átomos.
	
Gabarito:
CCC: 2 átomos; CFC: 4 átomos.
	 6a Questão (Ref.: 201202293055)
	Pontos: 0,8  / 1,5
	O padrão cristalino repetitivo de alguns materiais possibilita a ocorrência do fenômeno de difração de raio-X de uma forma proveitosa, ou seja, através da utilização de uma amostra pulverizada do maior de interesse, poderemos gerar picos de interferência construtiva das pequeníssimas partículas e utilizá-los como uma espécie de assinatura de identificação do material.
Considerando o reticulado cristalino característico de células cúbicas, descreva sucintamente uma célula cúbica de corpo centrado.
		
	
	Gabarito:
É aquela que apresenta um átomo no centro da célula cúbica e 1/8 de átomo nos vértices do cubo, totalizando 2 átomos por célula.
	 2a Questão (Cód.: 160023)
	Pontos: 1,0  / 1,5
	Ao se observar microscopicamente a superfície de um aço  SAE1020 lixado, polido e atacado, observam-se microestruturas típicas da interação do Fe com C. Entre as microestruturas geralmente encontradas, cite duas:
	
	
	
Gabarito:
Ferrita e perlita.
	 9a Questão (Ref.: 201102121766)
	Pontos: 0,0  / 1,5
	Para uma liga de cobre, a tensão de escoamento é de 550 MPa e o módulo de elasticidade é de 110 GPa. a) Qual a carga máxima que pode ser aplicada a um corpo de prova com uma área de seção reta de 10 x 45 mm sem que ocorra deformação plástica? b) Se o comprimento original do corpo de prova é de 250 mm, qual o comprimento máximo para o qual ele pode ser esticado sem que haja deformação plástica?
		
	
	
Gabarito: a) A tensão é definida como força/área aplicada. A tensão máxima aplicada sem que haja deformação plástica é um pouco menor que a tensão de escoamento. Portanto, utilizando a tensão de escoamento e a área do corpo se tem que a carga máxima a ser aplicada é um pouco menor que 67.500N. b) Sendo o módulo de elasticidade igual a tensão/deformação (obedece a lei de Hooke), e a deformação sendo igual a variação do comprimento/comprimento inicial, e utilizando a tensão de escoamento como a máxima possível, têm-se que a deformação máxima é um pouco menor que 251,25 mm. Ou seja, o corpo pode alongar 1,25 mm sem deformar.
	
	
	 10a Questão (Ref.: 201102221277)
	Pontos: 0,0  / 1,5
	Polímeros são imensas cadeias atômicas variadas disposições relativas entre seus meros (moléculas básicas). Baseado na teoria associada a polímeros, identifique dois impactos nas propriedades físicas decorrentes da presença de ligações cruzadas nos polímeros.
		
	
	
Gabarito: Aumento da resistência mecânica e aumento da temperatura de fusão.
	 9a Questão (Ref.: 201201816185)
	Pontos: 1,5  / 1,5
	A questão do aquecimento global é uma grande preocupação das autoridades mundiais. O Protocolo de Kioto obriga os países desenvolvidos a reduzir a emissão de gases poluentes na atmosfera; porém os EUA não assinaram este documento, uma vez que isso faria com que eles diminuissem a produção de suas fábricas e consequentemente sua economia, mas esta é uma questão política. O que eles tem que fazer é produzir energia por fontes limpas e diminuir o consumo de petróleo. A energia eólica é uma boa candidata a isso. Atualmente, a maior parte das turbinas eólicas, ou aerogeradores, são fabricados a partir de plásticos reforçados ou fibras de vidro. Fibras de carbono, aço e alumínio são usados em menor escala. Novos materiais compósitos com base em matrizes metálicas também continuam sendo pesquisados e usados.
Considerando os materiais metálicos, cite três características dos mesmos.
		
	
Resposta: Resistência mecânica, condutor térmico, condutor elétrico, pode ser fundido quando elevado a alta temperatura, podem se ligaar a outros elementos formando ligas.
	
Gabarito: Apresentam estrutura cristalina, são densos e resistentes à fratura e muitos apresentam propriedades magnéticas.
	
	 10a Questão(Ref.: 201201912845)
	Pontos: 1,5  / 1,5
	Tratamentos térmicos em ligas Fe-C vem sendo executados há centenas de anos por alguns grupos, o que representava domínio de uma tecnologia estratégica voltada para a guerra, determinando o vencedor em um campo de batalha.
Considerando um resfriamento rápido de um aço, o que poderíamos esperar em relação a sua resistência mecânica e dureza superficial?
		
	
Resposta: Com relação ao resfriamento rápidode um aço, podemos esperar um aumento da resistência e aumento da dureza superficial.
	
Gabarito:
Pode-se esperar aumento da resistência mecânica e aumento da dureza superficial.
1a Questão (Cód.: 160007) Pontos: 1,5 / 1,5
Um material cristalino possui diversas possibilidade de arranjo atômico, como o cúbico de corpo centrado e cúbico de face centrada. Baseado na geometria destes dois arranjos atômicos, determine o equivalente de número de átomos no interior de cada uma.
Resposta: CCC - a= 4R/raiz de 3 - volume = a³ Na = 1+ 8* 1/8 = 2 NA = 2 CFC - a= 4R/raiz de 2 NA=4
	 1a Questão (Ref.: 200902381011)
	Pontos: 0,5  / 1,5
	Várias propriedades podem ser alteradas nos aços, a partir de tratamentos térmicos e termoquímicos. Um conhecido tratamento é o de cementação de ligas de aço. Descreva-o sucintamente.
		
	
	Gabarito: A cementação é um tratamento termoquímico de endurecimento da camada externa pela introdução de carbono em uma liga ferrosa sólida. O tratamento consiste em aquecer o metal em uma atmosfera rica em carbono acima da temperatura de transformação por um período de tempo pré-determinado. Após a cementação, as peças são temperadas para endurecer a camada de cementação da superfície mantendo inalterada a região mais interna da peça.
	 9a Questão (Ref.: 200902299474)
	Pontos: 0,0  / 1,5
	Durante o ensaio de tração, o corpo passa pelo regime de deformação elástica e pelo regime de deformação plástica. Considerando a recuperação macroscópica do corpo de prova, conceitue o primeiro tipo de deformação.
	
	
	
Gabarito: Deformação elástica é aquela em que o corpo recupera suas dimensões originais após a retirada da carga.
	 10a Questão (Ref.: 201301964892)
	Pontos: 1,5  / 1,5
	A corrosão de componentes é responsável pela perda de milhões de reais ao longo do ano devido a necessidade de reposição de peças , pagamento de seguros devido a acidentes e até mesmo indenizações e aposentadorias devido a sérios acidentes. Sabe-se que a temperatura e a composição química do meio controlam o tipo e ataxa de corrosão (perda do material). Baseado nas informações anteriores e no gráfico a seguir, identifique o tipo de sal provavelmente responsável pela corrosão mais acentuada.
 
 
		
	
	
Gabarito: O KCl é provavelmente responsável pela corrosão mais acentuada, pois a curva que indica a perda de massa por corrosão em atmosfera de KCl se superpõe às demais.